1、1葫芦岛海上大风典型个例分析摘要：文章分析了 2009 年 5 月 14 日葫芦岛海域海上大风的高低空环流形势和影响系统，找出造成海陆风差异的原因：1.春季海陆间冷暖气团的热力差异，在适当的高低空环流背景下可能造成东南高-西北低的海陆气压差异，造成气压梯度大，这是春季西南大风发生的主要原因；2.春季渤海海陆风差异与其上空高低空急流有一定对应关系，当上空盛行西南急流而与地面风场同位相时，下垫面性质差异直接造成海陆风速大小的差异；3.海洋潮汐对海风有反馈作用。 关键词：海洋气象；海上大风；海陆风 中图分类号：P714+.2 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2012）-12-0140-
2、2 0 引言 近年来，中国气象局为了加强环渤海地区海洋气象灾害监测预警能力，适时建设“环渤海及其邻近海域海洋气象灾害监测预警系统” ，同时，为了加快开发海洋经济，辽宁省委、省政府建设开发“五点一线”沿海经济带。海洋气象防灾减灾与海洋经济带两项系统工程的合力，有效地推动了辽宁省海洋气象业务现代化建设，沿海及海上灾害性天气监测、预报能力显著提升，辽宁省海洋气象预报服务迈上新台阶。 2009 年 5 月 14 日 20 时 40 分，湖南籍运沙船舶“海达 8 号”超载违规行驶，在距辽宁省葫芦岛市绥中县团山港约 2.4 海里处（40210.542N、12029.573E）发生船舶翻沉事故，船舶倒扣，船
3、底露出水面约 56 米，船体倾斜 10 度左右（从船尾至船头方向观察） ，船上共有船员 12 人，1 人死亡，11 人失踪。14 日 22：20 事故现场海域风力为西南风 78 级，阵风 9 级，浪高 23 米，海流为涨潮流，流向东北，流速约 0.5 节左右（见图 1 和图 2）1。 1 海洋气象服务工作 接到失踪报警电话后，葫芦岛市立即启动葫芦岛市海上搜救应急预案 ，气象局积极响应，密切配合海上搜救中心做好海洋气象服务工作：加密监测临近海域（绥中芷锚湾、叼龙嘴）气象水文实况数据、制作最新海上天气预报预警信息：于 15 日零时开始，连续 48 小时将离事发海域最近的叼龙嘴自动站十分钟平均风向风
4、速、气温，芷锚湾海温逐时观测数据提供给救援人员，并及时提供最新海上天气预报预警信息，有效保障了海上搜救工作的顺利开展。 2 大风天气过程分析 2.1 海上风实况及海陆风差异 船只遇难，搜救行动立即展开，但临近海域出现大风为海上搜救造成很大障碍。叼龙嘴加密监测数据显示（如图 3-5） ，14 日午后 13 时开始，西南风迅速增大，十分钟平均风力由 2 级跃升到 5 级；过了 17 时，风速超过 10.8m/s，达到 6 级大风，大风一直持续到 15 日 0 时，此次海上大风共持续 7 小时，十分钟平均风速最大为 14.4m/s、达 7 级，瞬时极大风速为 17.6m/s、达 8 级，均出现在 2
5、3 时前后。 与此同时，叼龙嘴站监测的风速与葫芦岛地区四个常规地面观测站3监测到的风速值存在明显差异。如图 6 所示，4 个常规地面站中，仅有一个站的一个时次（绥中，14 日 23 时）十分钟平均风力刚刚达到 6 级，风速为 11.1m/s，其余 3 站（连山、兴城、建昌）各时次十分钟平均风速均小于 10m/s，以建昌站风速为最小，且建昌站距海岸线最远。 可见，此次海上大风过程中，具有海上风力大于沿海（绥中、兴城、连山）地区，沿海地区风力又大于内陆（建昌）地区的显著特征2。 2.2 高低空形势及影响系统分析 2.2.1 500hPa 环流形势 14 日 08 时，高空 500hPa 中高纬亚洲
6、东岸呈两槽一脊，日本海上空为一低涡，葫芦岛上空受槽后脊前西北气流控制。14 日 20 时，贝加尔湖西北部高空槽引导极地冷空气东移南下，贝湖高纬度槽向中纬度地区发展，推动槽前高压脊向东移动，葫芦岛上空500hPa 由脊前西北气流控制转变为受槽前西南气流控制，并且该槽与河套地区上空的中低纬度高空槽同位相叠加，有明显的高空西南急流建立。2.2.2 850hPa 环流形势和温度场 对应低空 850hPa，14 日 08 时我国东部沿海地区位于黄海高压西北象限，一支风速大于等于 12m/s 的东南-西南向低空急流建立起来，急流出口区位于葫芦岛上游西南方向北京附近。14 日 20 时，黄海高压受高空偏西气
7、流引导向偏东方向海上移动，偏南低空急流随之向东移动到东部沿海黄海北部到渤海湾海面上，葫芦岛 850hPa 低空转为受西南气流控制。与此同时，内陆新疆西南部有活跃的暖气团加强发展，自西向东影响范围逐渐扩大并向东北方向伸展，14 日 20 时，暖舌已伸展到蒙古国东北部，切断了高纬贝加尔湖冷空气南4下的输送通道，并将切断的冷中心向东推进，使之与西北太平洋上冷性低压气团结合。 2.2.3 地面形势场 配合地面图上，14 日 08 时东亚沿岸南北呈高低压对峙形势，蒙古国及其北部地区受低压控制，山东半岛以南广大地区受高压控制，14 日白天受高空偏西气流引导东北移动入海。由于春季海上回暖速度落后于大陆，并且
8、低空有明显的冷气团东移入海，入海高压明显呈冷性。相反，位于蒙古国东北部的蒙古低压位置稳定少动，由于受到内陆暖气团的增温作用，气旋性质由冷转暖。之前对峙的高低压，相对位置有所改变，由南北向转为东南-西北向，冷高压与暖低压间气压梯度明显增大，14 日 23 时，海上冷高压与蒙古暖高压中心气压均达到最大，气压梯度也达到最大，在此背景下，渤海西部海面在高低压之间有78 级西南大风。东南高、西北低气压梯度差是造成此次海上大风的根本原因。 2.3 动量下传及海陆风差异 其次，14 日 08 时，中低空 500hPa、850hPa 葫芦岛地区及渤海海面上西南急流均未建立；到了 14 日 20 时，中低空西南
9、急流则明显建立起来，与地面西南气流同位向叠加，动量下传，有效地补充了海上西南风动力分量，而陆地及内陆地区尽管同样为西南风，但由于受到地表摩擦力的作用，明显削弱了西南风强度，越是内陆山区越为明显。因此，高空地面西南风同位向叠加，而陆地摩擦力作用是造成海陆风明显差异的原因之一3。 2.4 潮汐作用 5另外，在 14 日 23 时前，渤海西部海流为涨潮流，流向东北，流速约 0.5 节左右，23 时达到大潮位，海流的动量传导效应也为海上大风增加了动能，同时也是海陆风差异的又一原因。 2.5 数值预报产品对比分析 对比各家数值预报产品：T213、欧洲中心地面形势场预报效果非常好，将高低压强度、相对位置和
10、移动变化预报与实况相符，欧洲中心还准确预报海上、内陆冷暖气团的变化趋势；日本传真图则较为准确地预报出冷暖气团的相对位置及移动变化。 3 结束语 通过对比海岸、陆地自动站加密监测数据可见，葫芦岛市海陆风存在明显差异，在制作发布海上风预报时，海岛、海上、海岸加密自动站资料是重要的数据资源；从上述 5.14 葫芦岛海上大风个例分析我们可以看出，造成我地区海陆风差异的原因主要有以下三点： 首先，春季大陆回暖快，造成海陆间冷暖气团的热力差异，这种热力差异在适当的高低空环流背景下将影响地面气压场，可能形成东南高-西北低的海陆气压差异，海陆间气压差大，造成气压梯度大，这是春季西南大风发生的主要原因。 其次，
11、春季渤海海陆风差异与上空高低空急流有一定对应关系，当上空盛行西南急流而与地面风场同位相时，下垫面性质差异直接造成海陆风速大小的差异，海上动量下传明显，海上风速大，而陆地受地形摩擦，大大削弱了西南风速。 再次，做海上大风预报还要结合海洋潮汐变化，当海洋潮汐与海风6同位相，潮汐也对海风有正反馈作用。 各家数值预报产品对春季海上大风的预报有良好的指示意义，我们在做海上风预报时应充分借鉴数值预报产品4。 参考文献 1 梁挥凡.大风浪条件下海上搜救的方法J.中国应急救援，2008，2：35-37. 2 朱乾根，林锦瑞，寿绍文等.天气学原理和方法（修订本）M.北京：气象出版社，1992：280-287. 3 颜梅，范宝东，满柯，郑永光，陶祖钰.黄渤海大风的客观相似预报J.气象科技，2004， （06）：23-26. 4 辛宝恒.黄渤海大风预报诊断研究的进展J.气象科技， 1989，03：40-45.
